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3PE 防腐由以下三层组成:底层通常为环氧粉末涂料,其主要作用是形成连续的涂膜,与钢管表面直接粘接,具有良好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能;中间层为胶粘剂,主要成分是聚烯烃,如乙烯基共聚物胶粘剂,其能与底层的环氧粉末涂层发生化学反应形成化学粘结,保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性,同时非极性的乙烯部分与面层聚乙烯具有很好的亲合作用,使中间层与面层也具有良好的粘结性能;面层为聚乙烯,主要起机械保护与防腐作用,与传统的二层结构聚乙烯防腐层具有同样的作用。 例如,在加强级 3PE 防腐钢管结构中,底层为熔结环氧(≥80μm);中间层为胶粘剂(170—250μm);面层为挤塑聚乙烯(约 2mm),防护层总厚度约 1.8 - 3.7mm 。在 3PE 防腐钢管中,还有其他相关标准和规范,如国内执行 SY/T0413 - 2002 标准,于 2002 年 8 月 1 号起实施。标准主要规范聚乙烯与高密度聚乙烯为主,维卡软化点定为不小于 110℃;外防腐层的厚度按以低、中密度聚乙烯为主的德国标准 DIN30670 - 1991 来确定。极大地提高了 3PE 防腐层的抗冲击强度。SY/T0413 - 2002 将 3PE 防腐层的剥离强度、抗冲击的指标大幅提高,并明确规定了据一些料炭黑含量,保证了 3PE 防腐层的机械强度和耐候性能,并加大了补口剥离强度(即热缩套、热缩带的对底漆钢的剥离强度)抽测频次。总之,3PE 防腐的三层结构相互配合,使得其具有优异的防腐性能。 3PE防腐层每层的性能特点 3PE防腐层由底层的环氧粉末涂层、中层的胶粘剂和外层的聚乙烯涂层组成。 底层的环氧粉末涂层具有很强的粘结性能,能与钢管表面牢固结合,形成连续的涂膜,具备出色的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能。例如,在一些恶劣的化学环境中,它能够有效防止化学物质对钢管的侵蚀。 中层的胶粘剂起着关键的连接作用,其成分通常为聚烯烃共聚物。它同时具有极性基因和非极性基因,能够实现聚乙烯与环氧之间的化学键合,增强涂层的整体稳定性。这种胶粘剂在施工过程中可以与防护层聚乙烯共同挤出,方便操作,而且具有粘接性强、吸水率高、抗阴极剥离的优点。 外层的聚乙烯涂层是防护的主体,主要作用是起机械保护与防腐作用。聚乙烯具有优良的机械强度、化学稳定性、绝缘性、抗植物根茎穿透性、抗水浸透性等性能。它能够抵御外界的机械损伤、土壤应力以及水分的渗透,为管道提供可靠的防护。例如,在地下环境中,能够有效防止植物根茎的破坏和土壤中水分的侵蚀。
3PE防腐层的相关标准和规范 我国对于 3PE 防腐层有着明确的标准和规范。例如,SY/T0413-2002 标准就对 3PE 防腐层的各项性能指标、施工工艺、质量检测等方面做出了详细规定。标准主要规范聚乙烯与高密度聚乙烯为主,维卡软化点定为不小于 110℃;外防腐层的厚度按以低、中密度聚乙烯为主的德国标准来确定。极大地提高了 3PE 防腐层的抗冲击强度。标准还明确规定了 3PE 防腐层的剥离强度、抗冲击的指标,并加大了补口剥离强度抽测频次。 此外,还有一些相关的附录和补充规定,如对防腐层的附着力测定方法、胶的脆化温度测定方法等进行了详细说明,以确保 3PE 防腐层的质量和性能符合要求。 3PE防腐层的施工工艺 在进行 3PE 防腐层施工前,需要先对钢管表面进行处理,清除油脂和污垢等附着物,并对钢管预热后进行表面预处理,钢管预热温度通常为 40~60℃。表面预处理质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923 中规定的 Sa2.5 级的要求,锚纹深度达到 50μm~75μm。钢管表面的焊渣、毛刺等也应清除干净。 施工过程中,应用无污染的热源将钢管加热至合适的涂敷温度,环氧粉末涂料均匀地涂敷到钢管表面;胶粘剂的涂敷必须在环氧粉末胶化过程中进行;聚乙烯层的涂敷可采用纵向挤出工艺或侧向缠绕工艺。公称直径大于 500mm 的钢管,宜采用侧向缠绕工艺。采用侧向缠绕工艺时,应确保搭接部分的聚乙烯及焊缝两侧的聚乙烯完全辊压密实,并防止压伤聚乙烯层表面;采用纵向挤出工艺时,焊缝两侧不应出现空洞。聚乙烯层涂敷后,确保熔结环氧涂层固化完全,然后用水冷却至钢管温度不高于 60℃。 对于施工中出现的缺陷,如小于或等于 30mm 的损伤,宜采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。修补时,先除去损伤部位的污物,并将该处的聚乙烯层打毛。然后将损伤部位的聚乙烯层修切成圆形,边缘应倒成钝角。在孔内填满与补伤片配套的胶粘剂,然后贴上补伤片,补伤片的大小应保证其边缘距聚乙烯层的孔洞边缘不小于 100mm 。 3PE防腐层的应用领域 3PE 防腐层广泛应用于多个领域。在建筑行业,包括城市自来水、供热管网、燃气管网、暖通空调等市政基础设施领域都有应用。比如,在城市的供热管网中,3PE 防腐层能够有效防止管道在长期的高温和压力作用下受到腐蚀,保障供热系统的稳定运行。 在石化、化工、天然气等领域,3PE 防腐层也发挥着重要作用。这些领域的工作环境通常比较恶劣,需要防止钢管受到腐蚀和损坏。例如,在化工厂的管道运输中,化学物质对管道的腐蚀性较强,3PE 防腐层能够提供可靠的防护,延长管道的使用寿命。 此外,海洋工程、造船、电力等领域也使用 3PE 防腐层。在海洋环境和盐雾等恶劣条件下,3PE 防腐层的抗腐蚀性能优越,能够保障管道和设备的正常运行。比如,海洋石油平台的管道系统就广泛采用 3PE 防腐层。
3PE防腐层的成本分析 3PE 防腐层的成本主要包括直接材料费、电费、设备折旧、人员成本、管理成本和利润等方面。 直接材料费方面,环氧粉末约 0.3kg,单价 25 元,成本约 7.5 元/m²;PE(普通级)约 2.4kg,单价 15 元,成本约 36 元/m²;胶粘剂成本约 8 元/m²;附材(布绳、牛皮纸、钢丸、水等)约 5 元/m²,总计约 56.5 元/m²。 电费方面,以每分钟∮48 管线防腐速度 4 米/分钟生产 8 小时为例,8*1000 度*0.65 元/1920 米约 2.7 元/m。随着管线加粗,生产线速度降低,每米用电相应增加。整条生产线的功率约 1000kw。 设备折旧按年生产 500000m 计算,约 0.8 元/m。人员成本按照四班倒,每班配置 8 人计算,约 2.9 元/m。管理成本(包含材料的装卸费用)约 0.4 元/米。利润通常按照成本的 25%来计算。 综合来看,3PE 防腐层虽然初期成本相对较高,但其优异的防腐性能和较长的使用寿命,能够在长期使用中降低维护和更换成本,具有较高的性价比。 以上就是关于 3PE 防腐层的相关信息。3PE 防腐层作为一种高效可靠的防腐技术,凭借其出色的性能特点、严格的标准规范、精细的施工工艺、广泛的应用领域以及合理的成本构成,在管道防腐领域发挥着重要作用,为保障各类管道的安全稳定运行提供了有力支持。
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